Шахтна лебідка

Шахтна лебідка, що містить раму з нерухомими опорами, електродвигун, барабан з ребордами, що обладнані гальмами, і вбудований у барабан редуктор, швидкохідний вал якого з'єднаний муфтою з валом електродвигуна, а тихохідна передача виконана планетарною, яка відрізняється тим, що водило планетарної передачі оснащено фрикціоном, шків якого обладнаний гальмом, а гальмові поверхні фрикціона і реборд барабана виконані зносостійкими на глибину 2-4мм. Корисна модель відноситься до шахтного машинобудування, зокрема до лебідок для переміщення вантажів по похилим та горизонтальним виробкам шахт. Відома лебідка, що містить раму з нерухомою опорою, електродвигун і обладнаний гальмовим пристроєм барабан з убудованим планетарним редуктором. Барабан консольне встановлений у підшипниках на нерухомій опорі. При цьому на підшипнику, розташованому з боку привода, жорстко встановлене опорне кільце з радіальним фланцем. Зовнішня поверхня опорного кільця несе ущільнювальне кільце, яке взаємодіє із внутрішньою поверхнею барабана, а протилежне приводу днище барабана виконане з перекриваними отворами, що перекриваються, для зливу відпрацьованого масла [Патент СРСР №488392, кл. B66D1/22, опубл. 15.10.75]. Консольне розташування барабана в нерухомій опорі приводить під час підйому чи опускання вантажу до перекосу осі вхідного вала редуктора щодо осі вихідного вала, що створює додаткове навантаження на водила. Застосування колодкового гальма збільшує це навантаження при гальмуванні і може призвести до зламування водил. Це знижує надійність роботи лебідки, що неприпустимо в шахтних виробках. Найближчим аналогом пропонуємо!' корисної моделі є лебідка, що містить раму з нерухомими опорами, електродвигун, барабан, встановлений у підшипниках на нерухомих опорах, і вбудований у барабан редуктор, швидкохідний вал якого зв'язаний муфтою з валом електродвигуна, а тихохідна передача виконана планетарною. Края барабану зовні оснащені гальмами, одне з яких є робочим для регулювання швидкості обертання барабана, а інше є запобіжним [Деклараційний патент України на корисну модель №3650, кл. B66D1/14, опубл. 15.12.2004р.]. Ознаки відомої корисної моделі, що збігаються з суттєвими ознаками пропонованої шахтної лебідки: - рама з нерухомими опорами; - електродвигун; - барабан, оснащений гальмами; - вбудований у барабан редуктор, швидкохідний вал якого з'єднаний муфтою з злектродвигуном, а тихохідна передача виконана планетарною. Відомий пристрій не забезпечує досягнення необхідного технічного результату по наступних причинах. Регулювання швидкості переміщення вантажів шляхом гальмування барабана приводить до виникнення підвищених зусиль у зубчастих зачепленнях редуктора при змінах зусиль натягу каната, наприклад при перемінному куті нахилення виробки, а також при пуску і зупиненні лебідки. Це спричиняє наступні негативні наслідки: необхідність зниження ваги переміщуваних вантажів; швидкий вихід з ладу елементів зубчастих передач; підвищений знос гальмової поверхні барабана. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення шахтної лебідки, у якій за рахунок нових конструктивних особливостей забезпечується підвищення плавності зміни швидкості переміщення вантажів, яке знижує навантаження в еле C M О) 11212 ментах пристрою при пуску, зупиненні і змінах зусиль натягу каната, що підвищує надійність, вантажопідйомність і термін служби лебідки. Поставлена задача вирішується тим, що в шахтній лебідці, яка містить раму з нерухомими опорами, електродвигун, барабан з ребордами, обладнаними гальмами, і вбудований у барабан редуктор, швидкохідний вал якого з'єднаний муфтою з валом електродвигуна, а тихохідна передача виконана планетарною, відповідно до корисної моделі водило планетарної передачі оснащено фрикціоном, шків якого обладнаний гальмом, а гальмові поверхні фрикціону і реборд барабана виконані зносостійкими на глибину 2-4мм. При оснащенні водила планетарної передачі фрикціоном з гальмом регулювання швидкості переміщення вантажів здійснюється шляхом одночасної роботи гальм фрикціону і барабана, що робить це регулювання більш плавним, дозволяючи знижувати навантаження, які виникають при зміні зусиль натягу каната, а також при пуску і зупиненні лебідки, у зубчастих зачепленнях редуктора, що збільшує надійність і довговічність цих елементів. Виконання гальмових поверхонь фрикціону і реборд барабана зносостійкими на глибину 2-4мм збільшує надійність і довговічність гальм. Зменшення навантажень у зубчастих зачепленнях редуктора за рахунок оснащення водила планетарної передачі фрикціоном з гальмом і виконання гальмових поверхонь фрикціону і реборд барабана зносостійкими на глибину 2-4мм дозволяє підвищити вантажопідйомність лебідки. На кресленні (Фіг.) показана кінематична схема пропонованої шахтної лебідки. Шахтна лебідка містить раму 1 з нерухомими опорами 2 і 3. На опорі 2 жорстко закріплений корпус двоступінчастого редуктора 4, що вбудований усередину барабана 5. Барабан 5 закріплений у підшипниках 6 і 7. Підшипник 6 встановлений у корпусі редуктора 4. Підшипник 7 встановлений у нерухомій опорі 3. Барабан 5 постачений ребордами 8 і 9. У порожнині реборди 8 розташований корпус редуктора 4 з підшипниками 10 і 11, у яких установлений швидкохідний вал 12 редуктора 4. Швидкохідний вал 12 з'єднаний муфтою 13 з електродвигуном 14, що жорстко закріплений на рамі 1. На швидкохідний вал 12 посаджена ведуча шестірня 15, що знаходиться в зубчастому зачепленні з веденим колесом 16, що посаджене на один з кінців вала 17, закріпленого в підшипниках 18 і 19, встановлених у барабані 5. На інший кінець вала 17 посаджене центральне колесо 20 планетарної передачі редуктора 4, до складу якої також входять два сателіти 21 і 22, водило 23 і зубцюватий вінець 24, запресований зсередини в реборду 9 барабана 5. Сателіти 21 і 22 за допомогою підшипників 25 і 26 встановлені у водилі 23 на осях 27 і 28. Водило 23 постачене валом 29, що закріплений у підшипнику ЗО, встановленому в опорі 3. На кінці вала 29 закріплений шків фрикціону 31. Водило 23 спирається також на підшипник 32, встановлений у барабані 5. На реборді 8 установлене запобіжне стрічкове гальмо 33, а на реборді 9 і шківі фрикціону 31 установлені регулювальні стрічкові гальма 34 і 35. Гальмові поверхні реборд 8 і 9, а також фрикціону 31 виконані зносостійкими термообробкою або наплавленням. Шахтна лебідка працює наступним чином. У непрацюючій лебідці всі три стрічкових гальма 33, 34, 35 включені. Перед включенням двигуна 14, встановленого на рамі 1, відключається аварійне гальмо 33 і цілком послабляється стрічкове гальмо 35 фрикціону 31. При включенні двигуна 14 обертання від його вала передається на шків фрикціону 31 за схемою: вал електродвигуна 14 - муфта 13 - швидкохідний вал 12 - ведуча шестірня 15 - ведене колесо 16 - вал 17 - центральне колесо 20 - сателіти 21 і 22 - водило 23 - шків фрикціону 31. При цьому сателіти 21, 22 одночасно обертаються і навколо центрального колеса 20 і навколо осей 27, 28, не передаючи обертання нерухомому барабану 5. У роботі знаходяться підшипники 10, 11, 18, 19, 25, 26, 30,32. Для початку переміщення вантажу одночасно поступово відпускається стрічкове гальмо 34 і поступово замикається гальмо 35 фрикціону 31. При цьому сповільнюється обертання шківа фрикціону 31, а обертання від сателітів 21, 22 передається водночас і водилу 23 і барабану 5 через його зубчастий вінець 24. У роботу включається підшипник 6, встановлений у корпусі редуктора 4, і підшипник 7, встановлений у нерухомій опорі 3. Плавна зміна швидкості обертання барабана 5 досягається шляхом одночасної поступової зміни ступеня натягу стрічкових гальм 34 і 35. У шахтній лебідці, що заявляється, при вантажопідйомності 25 тонн швидкість переміщення вантажу можна плавно змінювати в межах 0-1,2м/с. Плавна зупинка барабана 5 і вимикання шахтної лебідки відбувається в наступній послідовності. Одночасно поступово послабляється гальмо 35 і замикається гальмо 34. При цьому швидкість обертання барабана 5 плавно знижується до нуля. Потім виключається електродвигун 14 і поступово замикається гальмо 35. При цьому плавно зупиняються всі обертові елементи лебідки. Далі включається аварійне гальмо 33. У випадку виникнення аварійної ситуації і необхідності негайної зупинки лебідки під час переміщення вантажу зупинка барабана 5 відбувається включенням аварійного гальма 33. Одночасна плавна зміна швидкості обертання барабана 5 і шківа фрикціону 31 за допомогою гальм 34, 35 при пуску, зупиненні і роботі лебідки дозволяє зменшувати виникаючі при цьому зусилля в зубчастих зачепленнях редуктора 4, що збільшує надійність і довговічність шестірні 15, коліс 16 і 20, сателітів 21, 22 і зубчастого вінця 24. У зв'язку з тим, що керування швидкістю обертання барабана 5 здійснюється за рахунок роботи гальм 33, 34, 35, щоб уникнути зносу гальмових поверхонь шківа фрикціону 31 і реборд 8, 9 барабана 5, вони виконані зносостійкими. Оскільки барабан 5 являє собою зварену конструкцію, гальмова поверхня реборд 8, 9 піддається плазмовому чи електродуговому наплавленню з наступною механічною обробкою зносостійким матеріалом на величину 2-4мм, наприклад АН-ПП-106, а гальмова поверхня шківа фрикціону 31 зміцнена термічною обробкою зі створенням шарів підвищеної міцності і зносостійкості товщиною 2-4мм. Це збі льшує надійність і довговічність гальм 33, 34, 35. Зменшення навантажень у зубчастих зачепленнях редуктора 4 за рахунок оснащення водила 23 фрикціоном 31 з гальмом 35 і виконання гальмових поверхонь фрикціону 31 і реборд 8, 9 барабана 5 зносостійкими на глибину 2-4 мм, дозволяють підвищити вантажопідйомність лебідки. Наприклад, лебідка, яка є найближчим аналогом шахтної лебідки, що заявляється, переміщує вантажі по виробках з кутом нахилу, що змінюється в 1 11212 межах ±20°, а лебідку, що заявляється, з такою же потужністю двигуна, можна застосовувати у виробках з кутом нахилу, що змінюється в межах ±30°, при однаковій вазі переміщуваного вантажу, що рівноцінно збільшенню вантажопідйомності в 1,46 рази. Таким чином, конструкція, що заявляється, має підвищені надійність, вантажопідйомність і термін служби. 2 Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601